systemview通信系统仿真完成品
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3.2ASK信号产生电路设计图3.1:2ASK信号的产生电路这里,基带信号频率为800hz,载波为5000hz,带通滤波器范围是4200~5800hz。
图3.2:基带信号图3.3:载波信号用乘法器将载波和基带信号相乘即可得调制过的2ASK信号图3.4:2ASK信号波形5.2ASK非相干解调电路的设计在原理处已经说明用非相干解调电路,其仿真电路图如下图5.1所示图5.1:2ASK非相干解调电路这里选取的带通滤波器与相应的调制电路的范围相同。
低通滤波器是800hz,与基带信号频率相同,两个滤波器参数相同,是为了滤得更彻底。
图5.2:有噪声全波整流后波形图5.3:有噪声位同步及采样保持后波形图5.4:有噪声判决后波形图5.5:无噪声全波整流后波形图5.6:无噪声位同步及采样保持后波形图5.7:无噪声判决后波形上述六图分别是是在有噪声和无噪声的情况下选择的fc=1000hz的一路信号的波形。
比较两次传输(有无噪声)得,有噪声时,基带信号为‘0’时,整形信号仍有微小波动,有可能影响到信号的传输和解调,无噪声时,微小波动几乎没有,几乎不会影响信号的传输,符合理论解释。
7.频分复用电路的设计图7.1频分复用电路这里共有六路信号,载波频率fc分别为1000hz,3000hz,5000hz,7000hz,9000hz,11000hz,相邻两个相差为2000hz,基带信号频率为800hz,相当于有一个(2000-800*2=400hz)宽的隔离带,可以满足信号之间不交叉重叠。
每一路信号相对的带通滤波器的范围是fc-800hz~fc+800hz,前后两个带通滤波器的范围相同。
波形见图7.2(有噪声)和图7.3(无噪声)A:复用前波形B:复用后波形C:六路信号复用总波形图7.2:有噪声频分复用前后波形变化上述三图是有噪声情况下频分复用前后的波形。
复用前后波形取自fc=1000hz的一路。
通过波形比较可以看出,复用后波形有轻微失真,大部分仍保持原本的趋势。
《通信系统仿真技术》实验报告姓名:李傲班级:14050Z01学号: 1405024239实验一:Systemview操作环境的认识与操作1、实验目的:熟悉systemview软件的基本环境,为后续实验打下基础,熟悉基本操作,并使用其做出第一个自己的project,并截图2、实验内容:1>按照实验指导书的1.7进行练习2>正弦信号(频率为学号*10,幅度为(1+学号*0.1)V)、及其平方谱分析;并讨论定时窗口的设计对仿真结果的影响。
3、实验仿真:图1系统连结图(实验图中标注参数,并对参数设置、仿真结果进行分析)4、实验结论输出信号底部有微弱的失真,调节输入的频率的以及平方器的参数,可以改变输入信号的波形失真,对于频域而言,sin信号平方之后,其频率变为原来的二倍,这一点可有三角函数的化简公式证明实验二:滤波器使用及参数设计1、实验目的:1、学习使用SYSTEMVIEW 中的线性系统图符。
2、掌握典型FIR 滤波器参数和模拟滤波器参数的设置过程。
3、按滤波要求对典型滤波器进行参数设计。
实验原理:2、实验内容:参考实验指导书,设计出一个低通滤波器,并对仿真结果进行截图,要求在所截取的图片上用便笺的形式标注自己的姓名、学号、班级。
学号统一使用序号3、实验仿真:系统框架图输入输出信号的波形图输入输出信号的频谱图4、实验结论对于试验中低通滤波器的参数设置不太容易确定,在输入完通带宽度、截止频率和截止点的衰落系数等滤波器参数后,如果选择让SystemView 自动估计抽头,则可以选择“Elanix Auto Optimizer”项中的“Enabled”按钮,再单击“Finish”按钮退出即可。
此时,系统会自动计算出最合适的抽头数通常抽头数设置得越大,滤波器的精度就越实验三、模拟线性调制系统仿真(AM)(1学时)1、实验目的:1、学习使用SYSTEMVIEW 构建简单的仿真系统。
3、掌握模拟幅度调制的基本原理。
通信系统仿真软件SystemV iew安装步骤
1 先安装虚拟光驱软件CDSpace5。
双击,出现
单击下一步,出现
单击是,出现
单击下一步,单击下一步,出现
单击确定,出现
单击是,出现
单击否,出现
单击完成,即安装完虚拟光驱。
2 双击,打开虚拟光驱软件CDSpace5,出现
单击快捷按钮,然后找到SYSTEMVIEW.LCD这个文件,单击鼠标左键选定此文
件,类似下图
单击打开,出现
双击上图中红色椭圆圈住的内容,出现
这样就把SYSTEMVIEW.LCD文件加载到虚拟光驱中啦。
3 下面就开始安装SystemV iew,退回桌面,双击,双击
出现
单击 ,出现
单击Next,出现
单击Next,出现
单击Y es,一直单击Next,最后单击Finish,即安装完毕。
回到安装界面,单击Exit,单击“否”即可将安装界面关闭。
4 下面回到桌面,第一次运行SystemV iew,双击,肯定要指定虚拟光
驱盘符,如图标所示,表示盘符为I,只需输入I ,即可进入到SystemV iew软件界面,如下图
注意,以后再运行就不用输盘符了,还有就是CDSpace5关闭也没关系,只要不弹出Systemview虚拟文件就可以。
存档资料成绩:华东交通大学理工学院课程设计报告书所属课程名称现代通信原理题目基于Systemview的通信系统的仿真分院电信分院专业班级11级通信工程2班学号20110210420226学生姓名杨晨指导教师杨小翠2014年6月27日华东交通大学理工学院课程设计(论文)任务书专业11通信工程班级2班姓名杨晨一、课程设计(论文)题目基于Systemview的通信系统的仿真二、课程设计(论文)工作:自2014 年6 月26 日起至2014 年6 月28 日止。
三、课程设计(论文)的内容要求:1、对调制解调的通信系统进行仿真研究。
2、掌握振幅键控,频移键控,相移键控三种基本的数字调制方式。
3、掌握数字信号的传输方式。
4、通过Systemview仿真软件,实现对2ASK,2FSK等数字调制系统的仿真。
5、熟练掌握Systemview的用法。
学生签名:( 杨晨)2014年6月27日课程设计(论文)评阅意见评阅人职称20 年月日序号项目等级优秀良好中等及格不及格1 课程设计态度评价2 出勤情况评价3 任务难度评价4 工作量饱满评价5 任务难度评价6 设计中创新性评价7 论文书写规范化评价8 综合应用能力评价综合评定等级目录第一章课程设计目的 (5)第2章SystemView的基本介绍 (6)第3章二进制幅移键控(2ASK) (8)3.1 调制系统 (8)3.2解调系统 (10)3.3 功率谱图: (12)3.4 2ASK系统调制解调图对比 (13)第四章二进制频移键控 (2FSK) (14)4.1 调制系统 (14)4.2 解调系统 (17)4.3 功率谱图: (19)4.4 2FSK系统调制解调图对比 (20)第五章实验总结 (21)第六章参考文献 (22)第一章课程设计目的本课程设计有如下目的和要求:1、对调制解调的通信系统进行仿真研究。
2、掌握振幅键控,频移键控,相移键控三种基本的数字调制方式。
3、掌握数字信号的传输方式。
1 前言通信按照传统的理解就是信息的传输,信息的传输离不开它的传输工具,通信系统应运而生,我们此次课题的目的就是要对调制解调的通信系统进行仿真研究。
有调制器,接收端要有解调器,这就用到了调制技术,调制可分为模拟调制和数字调制,模拟调制。
模拟调制常用的方法有AM调制、DSB调制、SSB调制;数字调制常用的方法有BFSK调制等。
经过调制不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响。
调制方式往往决定着一个通信系统的性能。
随着通信技术的发展日新月异,通信系统也日趋复杂。
因此,在通信系统的设计研发过程中,通信系统的软件仿真已成为必不可少的一部分。
目前,电子设计自动化EDA(Electronic Design Automatic)已成为通信系统设计的主潮流。
为了使复杂的设计过程更加便捷高效,使得分析与设计所需的时间和费用降低。
美国Elanix 公司推出的基于PC机Windows平台的SystemView动态系统仿真软件,是一个比较流行的,优秀的仿真软件。
SystemView是一个信号级的系统仿真软件,主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计,到复杂的通信系统等要求。
SystemView借助大家熟悉的Windows窗口环境,以模块化和交互式的界面,为用户提供一个嵌入式的分析引擎。
SystemView仿真系统的主要特点有:能仿真大量的应用系统;能快速方便地进行动态系统设计与仿真;在本文中可以方便地加入SystemView的结果;完备的滤波和线性设计;先进的信号分析和数据处理;完善的自我诊断功能等。
SystemView由两个窗口组成,分别是系统设计窗口的分析窗口。
系统设计窗口,包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计工作区。
所有系统的设计、搭建等基本操作,都是在设计窗口内完成。
[实验二] 滤波器与线性系统
一、实验目的
1、掌握滤波器的各种设计方法。
2、掌握各种滤波器的参数设计。
3、掌握系统的根轨迹图和波特图。
二、实验内容
设计一带通滤波器,带宽为180Hz、中心频率为2100Hz,用巴特沃斯和切比契夫两种方式完成。
要求:
(1)学习线性系统的参数设计。
(2)学习FIR滤波器和模拟滤波器的设计。
(3)观察系统的根轨迹图和波特图。
(4)分别用2种方法设计2个滤波器系统,观察仿真结果。
三、实验结果
1、巴特沃斯带通滤波器仿真原理图如下:
结果如下:
未经巴特沃斯带通滤波器滤波的信号波形
未经巴特沃斯带通滤波器滤波的信号频谱
巴特沃斯带通滤波器滤波后输出信号的波形
巴特沃斯带通滤波器滤波后输出信号的频谱
结果分析:由频谱图可知,经过巴特沃斯带通滤波器滤波后,频率为1800Hz的信号被滤掉,频率为2100Hz的信号通过。
2、切比契夫带通滤波器仿真原理图如下:
结果:
未经切比契夫带通滤波器滤波的信号波形
未经切比契夫带通滤波器滤波的信号频谱
切比契夫带通滤波器滤波后输出信号的波形
切比契夫带通滤波器滤波后输出信号的频谱
结果分析:由频谱图可知,经过切比契夫带通滤波器滤波后,频率为1800Hz的信号被滤掉,
频率为2100Hz的信号通过。
1 前言通信按照传统的理解就是信息的传输,信息的传输离不开它的传输工具,通信系统应运而生,我们此次课题的目的就是要对调制解调的通信系统进行仿真研究。
有调制器,接收端要有解调器,这就用到了调制技术,调制可分为模拟调制和数字调制,模拟调制。
模拟调制常用的方法有AM调制、DSB调制、SSB调制;数字调制常用的方法有BFSK调制等。
经过调制不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响。
调制方式往往决定着一个通信系统的性能。
随着通信技术的发展日新月异,通信系统也日趋复杂。
因此,在通信系统的设计研发过程中,通信系统的软件仿真已成为必不可少的一部分。
目前,电子设计自动化EDA(Electronic Design Automatic)已成为通信系统设计的主潮流。
为了使复杂的设计过程更加便捷高效,使得分析与设计所需的时间和费用降低。
美国Elanix 公司推出的基于PC机Windows平台的SystemView动态系统仿真软件,是一个比较流行的,优秀的仿真软件。
SystemView是一个信号级的系统仿真软件,主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计,到复杂的通信系统等要求。
SystemView借助大家熟悉的Windows窗口环境,以模块化和交互式的界面,为用户提供一个嵌入式的分析引擎。
SystemView仿真系统的主要特点有:能仿真大量的应用系统;能快速方便地进行动态系统设计与仿真;在本文中可以方便地加入SystemView的结果;完备的滤波和线性设计;先进的信号分析和数据处理;完善的自我诊断功能等。
SystemView由两个窗口组成,分别是系统设计窗口的分析窗口。
系统设计窗口,包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计工作区。
所有系统的设计、搭建等基本操作,都是在设计窗口内完成。
题目基于System View的直序扩频通信系统仿真摘要扩频通信系统与常规的通信系统相比,具有很强的抗干扰能力,如抗人为干扰、抗窄带干扰、抗多径干扰等,并具有信息隐蔽、多址保密通信等特点,已从军事应用向民用通信应用迅速发展。
利用System View软件作为平台,对扩频通信中最典型的扩频工作方式———直接序列扩频系统(DSSS)进行了仿真分析;通过时域波形对比发送端和接收终端两个波形图,可明显观察到,解扩后的信号与输入的原始信号波形基本一致,并注意到接收端有一些毛刺,这是由于时间脉冲信号的脉宽有误差而造成的。
通过对频谱波形的分析可知,扩频系统抗噪声能力很强,当不断加大噪声的幅度,达到系统的干扰门限时,则不能准确地恢复原始信息。
结果证明随着扩频增益的增大,系统的误码率越小,同时扩频系统性能的好坏很大程度上还取决于扩频码的特性。
关键词扩频通信仿真 System ViewTitle Based on The System View Direct Sequence Spread Spectrum Communication System SimulationAbstracThe spread spectrum communication system and the conventional communication system, have very strong compared the anti-interference ability, such as HIV human interference, fight narrowband interference, fight multipath interference, etc, and has the information hiding, multiple address secret communication and other characteristics, already from military application to civil communication application developing rapidly. Use System View software platform to spread spectrum communication, as the most typical spread spectrum work--way direct sequence spread spectrum system (DSSS) are analyzed; Through the time domain waveform contrast the sending end and receiving terminal two waveform figure, can obviously observed after the expansion, solution and the input signal of the original signal waveform, and pay attention to the same at the receiving end has some burr, this is due to the time pulse signal pulse width is caused by the error. Through the analysis of the waveform of frequency spectrum, it is known that spread spectrum system anti-noise ability is very strong, when rising of the amplitude, achieve system noise interference threshold, it can't accurately restored the original message. Results show that with the increase of spread spectrum gain, the system ber is smaller, and spread spectrum system the performance to a large extent depends on the characteristics of the code is spread spectrum.Keyword s pread spectrum communication simulation System View目录1.前言 (1)1.1选题背景、意义 (1)1.2国内外现状 (1)2.直序扩频通信系统 (3)2.1定义 (3)2.2基本原理 (3)2.3扩频通信系统的主要特点 (4)2.4扩频通信的方式 (5)2.5伪随机序列M序列 (5)2.6直接序列扩频通信系统 (7)2.7直接序列扩频通信系统性能的分析 (8)2.7.1 抗干扰能力 (8)2.7.2 信噪比和误码率 (10)3.SYSTEM VIEW简介 (14)3.1S YSTEM V IEW 软件介绍 (14)3.2S YSTEM V IEW 主要特点 (14)4.直扩系统SYSTEM VIEW仿真 (17)4.1直扩系统的原理框图 (17)4.2直序扩频通信系统仿真(无噪声情况) (18)4.2.1 系统模块及主要模块参数 (18)4.2.1 主要输出点波形 (20)4.3直接扩频通信系统抗干扰性分析 (21)4.3.1 加入高斯白噪声后系统模型 (21)4.3.2 系统误码率的理论值与测量值的比较 (22)5.总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录1直扩系统仿真模型图(无噪声) (29)附录2直扩系统仿真模型图(有噪声) (30)1.前言1.1选题背景、意义扩频通信(spread spectrum communication)是近几年内迅速发展起来的一种通信技术。
数字信号基带传输系统一、设计目的1.熟悉使用System View软件,了解各功能模块的操作和使用方法。
2.通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。
3.观察数字基带传输系统接受端的眼图,掌握眼图的主要性能指标。
二、设计原理(一)数字信号基带传输系统原理通信的根本任务是远距离传递信息,因而如何准确地传输数字信息是数字通信的一个重要组成部分。
在数字传输系统中,其传输对象通常是二进制数字信息,它可能来自计算机、网络或其它数字设备的各种数字代码。
也可能来自数字电话终端的脉冲编码信号,设计数字传输系统的基本考虑是选择一组有限的离散的波形来表示数字信息。
这些离散波形可以是未经调制的不同电平信号,也可以是调制后的信号形式。
由于未经调制的脉冲电信号所占据的频带通常从直流和低频开始。
因而称为数字基带信号。
通过SystemView 提供的仿真环境对数字基带传输中的某些问题加以仿真、分析,能帮助我们进一步加深对这些抽象概念的理解,并加深感性认识。
基带信号传输系统的典型模型,如图所示。
在发送端,数字基带信号X(t)经发送滤波器输入到信道,发送滤波器的作用是限制发送频带,阻止不必要的频率成分干扰相邻信道。
传输信道在这里是广义的,它可以是传输介质(电缆、双绞线等等),也可以是带调制解调器的调制信道。
基带信号在信道中传输时常混入噪声n(t),同时由于信道一般不满足不失真传输条件,因此要引起传输波形的失真。
所以在接收端输入的波形与原始的基带信号X(t)差别较大,若直接进行抽样判决可能产生较大的误判。
因此在抽样判决之前先经过一个接收滤波器,它一方面滤除带外噪声,另一方面对失真波形进行均衡。
抽样和判决电路使数字信号得到再生,并改善输出信号的质量。
根据频谱分析的基本原理,任何信号的频域受限和时域受限不可能同时成立。
因此基带信号要满足在频域上的无失真传输,信号其波形在时域上必定是无限延伸的,这就带来了各码元间相互串扰问题。
1 引言通信按照传统的理解就是信息的传输,信息的传输离不开它的传输工具,通信系统应运而生,我们此次课题的目的就是要对调制解调的通信系统进行仿真研究。
通信的目的是传递消息中所包含的信息。
通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。
对于电通信来说,首先要把消息转变成电信号,然后经过发送设备,将信号转入信道,在接受端利用接收设备对接受信号做相应的处理后,送给新宿再转换为原来的消息。
故通信系统的模型如图1-1所示。
信息在传输的过程中需要调制解调是信息能够在信道中无失真的传输。
而通常,按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号,相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。
所以通信系统的调制方式可分为模拟调制和数字调制。
模拟调制常用的方法有AM 调制、DSB 调制、SSB 调制;数字调制常用的方法有2ASK 调制、2FSK 调制、2PSK 调制。
随着通信技术的发展日新月异,通信系统也日趋复杂。
因此,在通信系统的设计研发过程中,通信系统的软件仿真已成为必不可少的一部分。
SystemView 动态系统仿真软件,是一个比较流行的,优秀的仿真软件,主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计,到复杂的通信系统等要求。
本次课程设计就是基于SystemView 的通信系统的仿真,也就是在SystemView 软件[4]环境下进行模拟调制设计,即AM 调制系统设计、DSB 调制系统设计、SSB 调制系统设计;数字调制设计,即2ASK 调制系统设计、2FSK 调制系统设计、2PSK 调制系统设计;抽样定理系统设计及增量调制系统设计。
信源信宿发送设备噪声信道接收设备 (发送端)(接收端)图1-1 通信系统的模型2 SystemView软件介绍SystemView是美国ELANIX公司推出的,基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具。
SystemView是一个信号级的系统仿真软件,主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计,到复杂的通信系统等要求。
SystemView借助大家熟悉的Windows窗口环境,以模块化和交互式的界面,为用户提供一个嵌入式的分析引擎。
SystemView由两个窗口组成,分别是系统设计窗口的分析窗口。
系统设计窗口,包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计工作区。
所有系统的设计、搭建等基本操作,都是在设计窗口内完成。
分析窗口包括标题栏、菜单栏、工具条、流动条、活动图形窗口和提示信息栏。
提示信息栏显示分析窗口的状态信息、坐标信息和指示分析的进度;活动图形窗口显示输出的各种图形,如波形等。
分析窗口是用户观察SystemView数据输出的基本工具,在窗口界面中,有多种选项可以增强显示的灵活性和系统的用途等功能。
在分析窗口最为重要的是接收计算器,利用这个工具我们可以获得输出的各种数据和频域参数,并对其进行分析、处理、比较,或进一步的组合运算。
例如信号的频谱图就可以很方便的在此窗口观察到[3]。
用户在进行系统设计时,只需从System View配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置,完成图标间的连线,然后运行仿真操作,最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。
SystemView的库资源十分丰富,包括含若干图标的基本库(Main Library)及专业库(Optional Library),基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器,各种函数运算器等;专业库有通讯(Communication)、逻辑(Logic)、数字信号处理(DSP)、射频/模拟(RF/Analog)等。
它们特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证,尤其适合于无线电话、无绳电话、寻呼机、调制解调器、卫星通讯等通信系统;并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析,及对各种逻辑电路、射频/模拟电路(混合器、放大器、RLC电路、运放电路等)进行理论分析和失真分析。
详细的SystemView功能库介绍见附录。
3 模拟调制方式设计所谓调制,是指按调制信号的变化规律去控制高频载波的某个参数的过程。
其作用和目的有三个,分别为:将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号,实现信道的多路复用,改善系统抗噪声性能。
模拟调制系统可分为线性调制和非线性调制,本课程设计只研究线性调制系统的设计与仿真。
线性调制系统中,常用的方法有AM 调制,DSB 调制,SSB 调制。
它们均属于幅度调制,幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度,使之随调制信号作线性变化的过程。
线性调制的一般原理: 载波:)cos()(0ϕω+=t A t s c调制信号:)cos()()(0ϕω+=t t Am t s c m ,式中()t m 为基带调制信号。
3.1 AM 调制解调系统设计3.1.1 AM 调制解调原理标准调幅是常规双边带调制,简称调幅(AM )。
假设调制信号()t m 的平均值为0,将其叠加一个直流分量0A 后与载波(假定载波的初始相位为0)相乘,即可形成调幅信号。
其时域表达式为:()()00cos cos cos AM c c c S A m t t A t m t tϖϖϖ=+=+⎡⎤⎣⎦式中:0A 为外加的直流分量;()t m 可以是确知信号,也可以是随机信号。
AM 调制解调原理图模型如图3-1、图3-2所示。
()t m ()t S AM0At c ωc o s()t s m()t m()t s图3-1 AM 调制模型加法器乘法器 图3-2 AM 解调模型乘法器 低通滤波器3.1.2 AM 调制解调仿真电路AM 调制解调在SystemView 软件上的仿真原理图如图3-3所示。
主要参数:调制信号幅值:4V ,频率:500H Z ; 载波信号频率:4000HZ信道内加入的是高斯白噪声,幅值为1V其仿真波形及其频谱如图3-4至图3-9所示。
3-4 调制信号仿真波形图3-3 AM调制解调仿真原理图图3-5 调制信号的频谱图3-6 已调信号的仿真波形图3-7 已调信号的频谱从已调频谱可以看出,AM的频谱由载波分量、上边带、下边带三部分组成。
上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。
因此AM信号是有载波分量的双边的信号,它的带宽是基带信号的2倍。
图3-8 输出信号的仿真波形图3-9 输出信号的频谱AM 调制为线性调制的一种,由以上各图可以看出,在波形上,已调信号(AM 调制信号)的幅值随基带信号(调制信号)变化而呈正比地变化;用相干解调法解调出来的信号与基带信号基本一致,实现了无失真传输。
频谱结构也基本类似。
3.2 DSB 调制解调系统设计3.2.1 DSB 调制解调原理在AM 中,载波分量并不携带信息,信息完全由边带传送。
如果输在AM 调制模型中将直流分量去掉,则得到一种高调制效率的调制方式——抑制载波分量的双边带信号(DSB-SC),简称DSB 信号,其时域表示式为()()0cos ϕω+=t A t s c mDSB 调制解调模型如图3-10所示。
()t m()t m 0t c ωc o s()t n t c ωcos 图3-10 DSB 调制解调模型乘法器 信道 BPF 乘法器 低通滤波器3.2.2 DSB调制解调仿真电路DSB调制解调在SystemView软件上的仿真原理图如图3-11所示。
主要参数:调制信号幅值:4V,频率:500H Z;载波信号频率:4000HZ信道内加入的是高斯白噪声,幅值为1V图3-11 DSB调制解调仿真原理图其仿真波形及其频谱如图3-12至图3-17所示。
图3-12 调制信号的仿真波形图3-13 调制信号的频谱图3-14 已调信号的仿真波形图3-15 已调信号的频谱从已调信号的频谱图可以看出DSB的频谱由上边带、下边带两部分组成,信号两个边带中任意一个都包含了原信号的所有频谱成分。
图3-16 输出信号的仿真波形图3-17 输出信号的频谱DSB 调制为线性调制的一种,由以上各图可以看出,在波形上,已调信号的幅值随基带信号变化而呈正比地变化;用相干解调法解调出的信号与基带信号基本一致,只是在时域上有一定的延时,但也实现了无失真传输。
频谱结构也基本类似。
DSB 信号抑制了AM 信号中的载波分量,调制效率增高。
3.3 SSB 调制解调系统设计3.3.1 SSB 调制解调原理双边带已调信号包含有两个边带,即上、下边带。
由于这两个边带包含的信息相同,因而,从信息传输的角度来考虑,传输一个边带就够了。
所谓单边带调制,就是只产生一个边带的调制方式。
产生SSB 信号的方法有滤波法和相移法。
我们这里主要介绍相移法。
使用滤波法同样可以产生单边带信号。
若加高通滤波器,能产生上边带信号;若加低通滤波器,则产生下边带信号。
下边带SSB 信号时域表达式为:()()()t t mt t m t s c c m ωωsin ˆ5.0cos 5.0+= 上边带SSB 信号时域表达式为:()()()t t mt t m t s c c m ωωsin ˆ5.0cos 5.0-=3.3.2 SSB调制解调仿真电路SSB调制解调在SystemView软件上的仿真原理图如图3-18所示。
具体参数:调制信号幅值:4V,频率:500H Z;载波信号频率:4000HZ图3-18 SSB调制解调仿真原理图其仿真波形及其频谱如图3-19至图3-26所示。
图3-19 输入信号的仿真波形图3-20 输入信号频谱图3-21 上边带信号的仿真波形图3-22 上边带信号频谱图3-23 下边带信号的仿真波形从上、下两边带频谱可以看出,两边带均包含了原调制信号的所有频谱成分。
图3-25 输出信号的仿真波形图3-26 输出信号频谱SSB调制是线性调制的一种,由以上各图看出,在波形上,已调信号的幅值随基带信号变化而呈正比地变化;解调信号与原信号基本相同,实现无失真传输。
频谱结构与原信号基本相同。
SSB信号只传输了DSB信号中的一个边带,所以频谱最窄效率最高。
4 数字调制方式设计数字调制技术有两种方法:(1)利用模拟调制的方法去实现数字式调制。
(2)利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波,从而实现数字调制。
这种方法通常称为键控法。
对载波的幅度进行键控得到振幅键控(ASK )信号;对载波的频率进行键控得到频移键控(FSK)信号;对载波的相位进行键控得到相移键控(PSK)信号。
4.1 2ASK 调制解调系统设计4.1.1 2ASK 调制解调原理振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息的,而其频率和初始相位宝石不限,在2ASK 中,载波的幅度只有两种变化状态,分别对应二进制的信息“0”和“1” 。
其表达式为:F(t) = Acos wc t , 以概率P 发送1时 0 , 以概率1-P 发送0时二进制振幅基本解调有两种方法:相干解调和非相干解调。